《高考物理新编大一轮总复习》专题6 知能达标训练

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[基础题组]

1．(2019·江苏卷)一匀强电场的方向竖直向上。t＝0时刻，一带电粒子以一定初速度水

平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为 P，不计粒子重力，则 Pt 关系图象是(　　)

[解析]　竖直方向上，根据牛顿第二定律得 Eq＝ma，则 a＝，又因为 vy＝at，P＝

qEvy，得 P＝t＝kt(k为常数)，故选项 A正确。

[答案]　A

2．(2019·天津卷)如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为 m的带电小球，以初速

度v从M点竖直向上运动，通过 N点时，速度大小为 2v，方向与电场方向相反，则小球从

M运动到 N的过程(　　)

A．动能增加 mv2　　 B．机械能增加 2mv2

C．重力势能增加 mv2 D．电势能增加 2mv2

[解析]　小球从 M点运动到 N点的过程，可分解为水平方向上的匀加速直线运动和竖直

方向上的匀减速直线运动。竖直方向上，运动时间 t＝，上升高度 h＝；水平方向上，2v＝

at，a＝，所以 F电＝2mg，水平位移 x＝vt＝·t＝。从 M到N，动能增量 ΔEk＝m×(2v)2－mv2

＝mv2，A错；重力势能增量 ΔEp＝mgh＝mv2，C错；电势能增量 ΔEp电＝－W电＝－F电·x＝

－2mv2，故 D错；机械能增量 ΔE机＝ΔEk＋ΔEp＝2mv2，B正确。

[答案]　B

3．如图所示，平行金属板 A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带电微粒水

平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么(　　)

A．若微粒带正电荷，则 A板一定带正电荷

B．微粒从 M点运动到 N点电势能一定增加

C．微粒从 M点运动到 N点动能一定增加

D．微粒从 M点运动到 N点机械能一定增加

[解析]　微粒向下偏转，则微粒受到的电场力与重力的合力向下，若微粒带正电，只要

电场力小于重力，就不能确定 A、B板所带电荷的电性，A项错误；不能确定电场力的方向

和微粒所带电荷的电性，因此不能确定电场力做功的正负，不能确定微粒从 M点运动到 N

点电势能的变化，B项错误；由于电场力与重力的合力一定向下，因此微粒受到的合外力做

正功，根据动能定理可知，微粒从 M到N的过程中动能增加，C项正确；由于不能确定除

重力以外的力即电场力做的是正功还是负功，根据功能关系可知，不能确定微粒从 M到N

过程中机械能是增加还是减少，D项错误。

[答案]　C

4．(多选)(2020·甘肃省部分重点高中调研)如图，匀强电场方向水平向右，带正电的物

体静止在绝缘水平面上甲处，物体受到的电场力与物体的重力大小相等。某时刻给物体一个

向左的大小为 v的初速度，物体向左运动到乙位置时速度恰好为零，然后从乙位置再返回甲

位置，已知带电物体的比荷为 k，物体从乙返回甲所用时间是从甲运动到乙所用时间的 2倍，

重力加速度大小为 g，则下列说法正确的是(　　)

A．甲与乙两位置之间的距离为

B．物体与绝缘水平面间的动摩擦因数为 0.6

C．物体返回甲时速度大小为 v

D．乙与甲两位置间电势差为 U＝

[解析]　由甲到乙的过程，物体的加速度大小为 a1＝，由乙到甲的过程，物体的加速度

大小为 a2＝，根据 x＝at2知，在位移相等的情况下，时间平方与加速度成反比，所以＝ 4，

联立解得 μ＝0.6，a1＝1.6g，a2＝0.4g，B正确；从甲到乙时，v2＝2a1x，返回时 v＝2a2x，

可得甲、乙之间的距离为 x＝＝，回到甲时物体速度 v甲＝v，A错误，C正确；乙与甲两位

置间电势差为 U＝x＝，D错误。

[答案]　BC

5．(多选)(2021·四川达州市第一次诊断)如图所示，M、N是组成电容器的两块水平放置

的平行金属极板，M中间有一小孔。M、N分别接到电压恒定的电源上(图中未画出)。小孔

正上方的 A点与极板 M相距 h，与极板 N相距 3h。某时刻一质量为 m、带电荷量为 q的微

粒从 A点由静止下落，到达极板 N时速度刚好为零，不计空气阻力，重力加速度为 g，则(

)

A．带电微粒在 M、N两极板间往复运动

B．两极板间电场强度大小为

C．若将 M下平移，微粒仍从 A点由静止下落，进入电场后速度为零的位置与 N的距离

为h

D．若将 N向上平移，微粒仍从 A由静止下落，进入电场后速度为零的位置与 M的距

离为 h

[解析]　由于微粒在电场中和在电场外受到的力都是恒力不变，可知微粒将在 A点和下

极板之间往复运动，选项 A错误；由动能定理：mg·3h－Eq·2h＝0，解得 E＝，选项 B正确；

若将 M向下，则板间场强变为 E1＝＝＝E，则当微粒速度为零时，由动能定理：mg·(3h－

Δh)－E1q·(－Δh)＝0，可知方程无解，选项 C错误；若将 N向上平移，则板间场强度变为 E2

＝＝＝E，设微粒速度为零时的位置与 M极板相距 Δh′，由动能定理：mg·(h＋Δh′)＝

E2q·Δh′，解得 Δh′＝h，选项 D正确。

[答案]　BD

6．(2020·广东六校高三联考)如图所示，C、D是半径为 r＝0.2 m、竖直固定在地面上、

内壁光滑的半圆绝缘细管的两个端点。CD 左侧存在场强大小为 E＝100 N/C，方向竖直向下

的匀强电场(CD 右侧无电场，忽略 CD 左侧电场对 CD 右侧空间的影响)，ABC 为固定在地面

上的斜面体，倾角 θ＝37°。一个质量为 m＝1 kg、电荷量为 q＝＋0.1 C 的带电绝缘小球，从

半圆底端 C点以 vC＝2 m/s 的速度进入细管内(细管内径略大于小球直径)，随后小球从 D点

水平射出(D点恰好在电场中)，第一次落到斜面上的点为 P点(具体位置未画出)，重力加速

度g＝10 m/s2，取 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：

(1)小球在 D点时的速度大小及细管对小球的作用力；

(2)小球从 D点运动到 P点的过程中的加速度大小及运动的时间。

[解析]　(1)小球从 C点到 D点的过程中，由动能定理有

－mg·2r＝mv－mv

解得 vD＝4 m/s

小球在 D点时，D点恰好在电场中，设细管对小球的作用力竖直向上，由牛顿第二定

律有

Eq＋mg－N＝

解得 N＝－60 N，即作用力大小为 60 N，方向竖直向下

(2)小球从 D点到 P点的运动过程中，做类平抛运动

小球的加速度 a＝，解得 a＝20 m/s2

如图所示，过 P点作平行于 BC 的虚线，与 CD 交于 F点

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